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汽车传动系
第十二章汽车传动系
学时
目的
学习重点
学习难点
具体内容
第一节概述
一、传动系的功用和组成
1、功用:
将发动机的动力传给驱动轮,使汽车行驶。
2、组成:
离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器、半轴。
3、功能
(1)降速增扭:
传动比=驱动轮转矩/发动机输出转矩=发动机转速/驱动轮转速
(2)实现汽车倒向行驶
(3)中断动力传动
(4)差速作用
二、传动系的分类
1、机械式传动系
2、液力机械传动系
3、静液式传动系
4、电力式传动系
三、传动系的布置形式
1、FR方式
2、FF方式
3、RR方式
4、MR方式
5、4WD——
第二节离合器
一、功用:
1、平稳起步:
保证发动机在无载荷的情况下起动。
2、换档平顺
3、防止传动系过载
二、分类
1、液力式偶合器
2、电磁式离合器
3、摩擦式离合器
三、摩擦式离合器的工作原理和构造
1、原理:
飞轮——从动盘——从动轴(如图)
主动件从动件输出轴
2、构造
(1)主动部分:
飞轮、离合器盖、压盘。
——与曲轴一起旋转
注:
飞轮与盖——螺栓连接
压盘与盖——弹簧钢片连接,传递转矩
(2)从动部分:
从动盘体、摩擦片、从动盘毂(内有花键)
传力过程:
主动部分→从动盘摩擦片→从动盘本体→减震弹簧→从动盘毂→从动轴
(3)压紧机构:
弹簧以离合器盖为依托,将压盘压向飞轮,从而将中间的从动盘压紧。
其中,膜片弹簧广泛使用,即起压紧弹簧作用,又起分离杠杆作用。
压紧过程如图:
(4)操纵机构:
a、分离机构
b、离合器踏板
c、传动机构
d、助力机构
第三节机械变速器
一、功用与分类
1、功用:
(1)改变行驶速度和驱动转矩
(2)实现倒向行驶(发动机旋转方向不变)
(3)利用空挡中断动力传递
2、分类:
(1)按传动比变化分:
有级式、无级式、综合式
(2)按操纵方式分:
a、强制操纵式变速器
b、自动操纵式变速器
c、半自动操纵式变速器
二、普通齿轮变速器
1、两轴式变速器(画原理图分析传递路线)
2、三轴式变速器(分析结构和传递路线)
三、同步器
1、作用:
使接合套与待啮合的齿圈迅速同步,以缩短挂当时间,并防止待啮合的齿轮达到同步前产生轮齿冲击。
2、种类:
(1)锁环式惯性同步器
a、构造:
接合套、花键毂、锁环、滑块定位销、弹簧等。
接合套在化键毂上滑动;花键毂与相应的轴花键连接。
b、工作原理:
(如图原理图)
(2)锁销式惯性同步器
a、构造:
摩擦锥盘(两个)、摩擦锥环、接合套、锁销、定位销。
b、原理:
四、变速器的操纵机构
1、功用与要求
(1)功用:
随时换档
(2)要求:
a、自锁装置(防止脱挡)
b、互锁装置(防止同时挂入两个挡)
c、倒挡锁装置(防止行使中误挂入倒挡)
2、构造:
(1)远距离操纵:
图12-46
(2)直接操纵;(图12-47)
3、锁止装置(具体介绍工作原理)
(1)自锁装置
(2)互锁装置
(3)倒挡锁装置
第五节万向传动装置
一、概述
1、功用:
实现变角度的动力传递。
2、组成:
万向节、传动轴
二、万向节
1、十字轴刚性万向节:
(1)组成:
通过一个十字轴、两个万向节叉、四个滚针轴承实现变角度传动。
(2)优点:
传动效率高、结构简单
(3)缺点:
单个万向节在有夹角传动时,又不等速性,
即W主≠W被(不等速性将是从动轴产生扭转振动)
(4)解决方法:
双十字轴万向节可实现等速(但需满足下列两个条件)
a、第一个万向节两轴间的夹角α1=第二万向节两轴间夹角α2
b、第一万向节的从动叉与第二万向节的主动叉在同一平面内(装配来保证)
2、准等速万向节:
利用双万向节等速传动原理。
如双联式、三销轴式。
3、等速万向节:
在结构上保证传力点始终位于两轴交角的评分面上。
如:
球笼市、球叉式、组合式。
4、挠性万向节:
传力件采用橡胶材料,适合于夹角较小的两轴间。
三、传动轴与中间支承(见图)
1、管式结构
2、动平衡
第六节驱动桥
一、概述
1、组成和功用:
主减速器、差速器、半轴、驱动桥壳。
减速增扭、改变传力方向、允许左右驱动轮以不同转速旋转。
2、分类:
(1)非断开式驱动桥:
桥壳是刚性整体
(2)断开式驱动桥:
与独立悬架配合使用;桥壳是断开的,两半轴用万向节与车轮相连。
(3)转向驱动桥
二、主减速器
1、单级主减速器
2、双级主减速器
三、差速器
1、功用:
允许左右车轮以不同转速旋转,保证车轮做纯滚动,均匀分配转据给两侧半轴。
2、分类:
(1)普通锥齿轮差速器(如图原理和结构)
缺点:
平均分配力矩的特性,
引起的一侧为零时,
另一侧也为零。
(2)防滑差速器:
解决上述弊病。
原理:
锁止一侧半轴和差速器壳,取消差速作用。
四、半轴
1、全浮式半轴:
如图只传递转矩,不承受任何外力和弯矩。
2、半浮式半轴:
即承受转矩,又承受外力和弯矩。
如图
五、桥壳:
支撑和保护主减速器、差速器、半轴;
支撑车架及其上面的总成重量;
支撑车轮的反力和力矩;
小节
作业
第十三章汽车行驶系
学时
学习目的
学习重点
学习难点
具体内容:
第一节概述
一、组成:
如图
车架、车桥、车轮、悬架
二、作用:
1、承受汽车的总重量
2、接受传动系传来的动力,产生驱动力;
3、传递并承受路面作用于车轮上的各种反力和力矩;
4、缓和不平路面对车身造成的冲击和振动,保证平顺行使。
第二节车架
一、边梁式车架:
1、结构:
P379图13-2
2、特点:
结构简单、成本低、抗弯曲强度高、改性方便。
二、中梁式车架:
1、结构
2、特点:
较好的扭转刚度、较大的转向角、车轮较大的跳动空间、便于用独立悬架。
三、无梁式车架(承载式车身)
第三节车桥
一、转向桥:
前轴、转向节、主销、轮毂
二、转向轮定位
1、定义:
为保持汽车直线行使的稳定性、转向的轻便性、和减小轮胎与机件的磨损,转向轮、转向节和前轴三者与车架之间必须保持一定的相对位置,这种具有一定相对位置的安装称为转向轮定位——前轮定位。
2、内容:
1)主销后倾角
2)主销内倾角
3)前轮外倾角
4)前轮前束
三、转向驱动桥:
(分析其结构)P389图3-21
四、后轮定位:
后轮外倾角
后轮前束
目的:
为了车轮与路面间纯滚动。
第四节车轮与轮胎(自学)
第五节悬架
一、组成:
弹性元件、导向装置、减震器
二、作用:
缓冲、导向、减震
三、弹性元件:
钢板弹簧
螺旋弹簧
扭杆弹簧
气体弹簧:
利用气体的可压缩性
四、减震器
1、双筒式
2、单筒式
五、悬架种类
1、非独立悬架
2、独立悬架
3、多轴汽车的平衡悬架
小节
作业
第十四章汽车转向系
学时
学习目的
学习重点
学习难点
具体内容:
第一节概述
一、转向系的功用和组成
1、功用:
用来改变汽车行驶方向的机构称为转向系;改变行驶方向、克服路面测向干扰力。
2、组成:
转向操纵机构、转向器、转向传动机构。
二、转向系的类型
1、机械转向系
2、动力转向系
三、转向系术语
1、转向中心:
转向时要求所有车轮轴线都应相交于一点,此点叫做转向中心。
如图示意
2、转向半径R
3、转向梯形与前展
如图前展=β-α
4、转向系角传动比:
用转向盘转角增量与同侧转向轮转角增量之比表示角传动比。
大则省力却不灵敏。
第二节机械转向系
一、转向操纵机构:
(1)转向盘:
自由行程——空转阶段角行程,一般为10~15度
(2)转向轴:
传力轴——上转向轴、下转向轴
二、转向器
1、功用:
将驾驶员加在转向盘上的力矩放大、改变传动方向、并降低速度、然后传给转向传动机构。
2、转向器的传动比及传动效率
(1)传动比:
转向器输入转速与输出转速之比
(2)传动效率:
输出功率与输入功率之比。
包括正效率:
功率由转向柱输入、转向摇臂输出。
逆效率:
反向传动
→可逆转向器:
不可逆转向器:
3、转向器的结构
(1)齿轮齿条式转向器
(2)循环球式转向器
(3)蜗杆曲柄指销式转向器
三、传动机构
1、功用:
将转向器输出的力矩放大,并传到转向桥两侧的转向节,使两侧转向轮偏转,且使两转向轮偏转角按一定关系变化,实现汽车的转向行驶。
2、结构:
为实现功用,保证前展,广泛用阿尔曼式传动机构。
其特点是:
左右梯形臂的延长线交于后轴中点。
如图
3、专项传动机构中的主要零件:
(1)转向摇臂
(2)转向直拉杆
(3)转向横拉杆
(4)转向减震器:
一端与车身连接,另一端与直拉杆连接,防止转向轮摆振。
第三节动力转向系
一、起因
1、高速轿车的转向——省力、灵敏
2、重型载货汽车,转向阻力大——省力、安全(灵敏)
省力:
加大传动比(不可能无限加大)
加动力装置(可能解决问题)
二、动力转向类型:
1、气压式
2、液压式:
(1)整体式:
机械转向器、转向动力缸、转向控制阀合为一体。
(2)组合式:
人两者合为一体。
(3)分离式:
单独设置三者。
三、动力转向系的组成及工作原理:
如图
四、动力转向器
1、结构
2、工作过程
3、双作用叶片泵的工作原理
第四节四轮转向系
一、作用:
(1)可全面改善汽车的转向性能;
(2)低速行驶时转向,后轮与前轮反向偏转——减小转弯半径
(3)中、高速行驶时转向,后轮与前轮同向偏转——灵敏性
二、种类(按偏转执行机构的动力形式分)
1、液压四轮转向系
2、机械液压四轮转向系
3、电动四轮转向系
以上均由ECU控制,电控系统。
小节
作业
第十五章汽车制动系
学时
学习目的
学习重点
学习难点
具体内容:
第一节概述
一、功用:
在技术上保证汽车安全行驶,使行驶中的汽车降低速度甚至停车、或者使已停下来的汽车保持不动。
二、类型:
1、行车制动系
2、驻车制动系
三、工作原理(如原理示意图)
四、对制动系的要求
1、应具有足够的制动力,工作可靠
2、操纵方便
3、前后桥上的制动力分配应合理,左右车轮上的制动力应相等。
4、制动应平稳,逐渐迅速增加,迅速解除。
5、避免自行制动
6、散热性好,抗热、水、油等能力强
7、挂车制动要略早于主车,自行脱开时能自行紧急制动。
第二节液压制动系
一、液压制动回路
双回路液压制动系统的较多:
(1)前后分开式
(2)对角线分开式。
分别画图分析各自回路结构特点
二、制动主缸:
单腔式、双腔式(配合双回路使用),下面分析常用的双腔式制动主缸,结构原理如图:
三、制动轮缸
1、功用:
将液体压力转变为制动蹄张开的机械力。
2、类型:
(1)单活塞式——主要用于双领蹄式或双从蹄式制动器
(2)双活塞式——用于领从蹄式、双领蹄式制动器
3、结构原理:
如图结构(双活塞式)
四、真空助力器
1、作用:
利用真空能对制动踏板进行助力
2、结构:
画示意图
五、真空增压器
1、作用:
利用真空能对制动主缸输出的又也进行增压。
2、结构:
看图叙述原理
六、液压式车轮制动器
1、鼓式制动器(分别分析以下几种形式的工作原理)
(1)领从蹄式制动器
(2)双领蹄式制动器(双从蹄式制动器)
(3)双向双领蹄式制动器(前进和盗车)
(4)自增力式制动器
2、盘式制动器
(1)与鼓式比优缺点:
a、鼓单面受热、抗温性差,盘双面受热易冷却、抗温性好;b、缺:
物资动摩擦增力作用。
(2)种类:
a、钳盘式:
定钳盘式、浮钳盘式(如图)
b、全盘式:
在重型货车上实现更大的制动力。
第三节气压制动系
一、气压制动回路(分析P483\P484回路)
二、空气压缩机及调压阀
1、作用
2、种类
3、结构原理
三、双回路压力保护阀
1、作用
2、结构原理
四、制动阀
1、作用
2、种类:
单腔、双腔(有串并联之分)、三腔
五、继动阀和快放阀
1、作用:
在制动阀与制动气室间安装,是制动器市内的气压更快地建立和排除。
2、结构原理:
P49415-46和15-47
六、双通单向阀:
两管路对同一用气装置供气的情况下,防止两气压不等,互相充气而影响工作。
七、制动气室:
1、作用:
将输入的气压转换成机械能再输出,使制动器产生制动作用。
2、结构原理:
(1)膜片式制动器室
(2)复合式制动器室
八、气压式车轮制动气:
一般采用凸轮式机械张开装置。
第四节自学
第五节自学
第六节防抱死制动系统与驱动防滑系统
一、防抱死制动系统(ABS)
1、作用:
2、优缺点
3、ABS系统工作过程
(1)常规制动阶段
(2)制动压力保持阶段(保压)
(3)制动压力下将阶段(减压)
(4)制动压力上升阶段(增压)
ABS就是重复保压、减压、增压、控制循环过程
二、驱动防滑系统(ASR)
1、含义:
通过调节驱动车轮的驱动力实现对驱动车轮滑转的控制。
2、各自特点:
ABS\ASR都是控制车轮打滑,但是两个方向
(1)ABS——防抱死打滑
(2)ASR——防空转打滑(原地不动)
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- 汽车 传动
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